T.C.
SELÇUK ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ
OPTİMUM KESİTLERİ DENEYSEL OLARAK BELİRLENMİŞ SES YALITIMLI
ALÇIPAN BÖLME DUVARLARIN YAPI MÜHENDİSLİĞİ AÇISINDAN İRDELENMESİ
Ahmad Javid ZIA
YÜKSEK LİSANS TEZİ
İnşaat Mühendisliği Anabilim Dalı
Ağustos-2014 KONYA Her Hakkı Saklıdır
TEZ KABUL VE ONAYI
Ahmad Javid ZIA tarafından hazırlanan “OPTİMUM KESİTLERİ DENEYSEL OLARAK BELİRLENMİŞ SES YALITIMLI ALÇIPAN BÖLME DUVARLARIN YAPI MÜHENDİSLİĞİ AÇISINDAN İRDELENMESİ” adlı tez çalışması 21/08/2014 tarihinde aşağıdaki jüri tarafından oy birliği / oy çokluğu ile Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü İnşaat Mühendisliği Anabilim Dalı’nda YÜKSEK LİSANS olarak kabul edilmiştir.
Jüri Üyeleri İmza
Başkan
Doç. Dr. Mahmud Sami DÖNDÜREN ………..
Danışman
Yrd. Doç. Dr. Abdulkerim İLGÜN ………..
Üye
Yrd. Doç. Dr. Mustafa Tolga ÇÖĞÜRCÜ ………..
Yukarıdaki sonucu onaylarım.
Prof. Dr. ……. …….. FBE Müdürü
TEZ BİLDİRİMİ
Bu tezdeki bütün bilgilerin etik davranış ve akademik kurallar çerçevesinde elde edildiğini ve tez yazım kurallarına uygun olarak hazırlanan bu çalışmada bana ait olmayan her türlü ifade ve bilginin kaynağına eksiksiz atıf yapıldığını bildiririm.
DECLARATION PAGE
I hereby declare that all information in this document has been obtained and presented in accordance with academic rules and ethical conduct. I also declare that, as required by these rules and conduct, I have fully cited and referenced all material and results that are not original to this work.
İmza
Ahmad Javid ZIA Tarih: 21.08.2014
iv ÖZET
YÜKSEK LİSANS TEZİ
OPTİMUM KESİTLERİ DENEYSEL OLARAK BELİRLENMİŞ SES YALITIMLI ALÇIPAN BÖLME DUVARLARIN YAPI MÜHENDİSLİĞİ
AÇISINDAN İRDELENMESİ
Ahmad Javid ZIA
Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü İnşaat Mühendisliği Anabilim Dalı
Danışman: Yrd. Doç. Dr. Abdülkerim İLGÜN Danışman: Doç. Dr. Celalettin ÖZDEMİR
2014, 71 Sayfa
Jüri
Gelişmekte olan ülkelerde şehir nüfuslarını hızlı bir şekilde artmasıyla yerleşim alanları konusunda büyük problemler yaşanmaktadır. Bu problemlerin en pratik çözümü ise dar alanlarda yüksek katlı yapılar inşa edilmesidir. Fakat ortak yaşam alanları beraberinde çok sayıda problem oluşturmaktadır. Bu problemlerden biri rahatsız edici düzeyde gürültü olarak tanımlanan ses problemlerinin ortaya çıkmasıdır. İkinci ise ağır yapıların inşa edilmesi ve bu yapıların depremden daha fazla etkilenmesidir. Binalarda deprem yükü bina ağrılığı ile doğru orantılı olduğundan dolayı, yüksek binalarda ağırlığın minimum seviyeye düşürülmesi yapı mühendisliği açısından önemlidir. Yapılardaki gürültü ve ağırlık problemini birlikte çözmek amaçlı 12 adet deney numunesi 4 grup ta geliştirilmiş ve incelenmiştir. Her deney grubunda bir adet boş (yalıtımsız), diğerlerinde ise profil yüksekliğinin yarısı ve tamamı yalıtım malzemesi olan (celluBor) ile doldurularak deney numuneleri hazırlanarak deneyler yapılmıştır. Yukarıda bahsedilen ses ve ağırlık problemlerinin çözülebilmesi için yüksek binaların bölme duvarlarının sese yalıtımlı hale getirilmesi ve mümkün mertebede hafif olması amaçlanarak optimum kalınlıklı ve yalıtımlı duvarların tespit edilmesi amaçlanmıştır.
v ABSTRACT
MS THESIS
ANALYSIS OF EXPERIMENTALLY DESIGNED SOUNDPROOF GYPSUM PARTITION WALL’S SECTIONS IN TERMS OF STRUCTURAL
ENGINEERING
Ahmad Javid ZIA
THE GRADUATE SCHOOL OF NATURAL AND APPLIED SCIENCE OF SELÇUK UNIVERSITY
THE DEGREE OF MASTER OF SCIENCE IN CIVIL ENGINEERING
Advisor: Asst. Prof. Dr. Abdülkerim İLGÜN Advisor: Assoc. Prof. Celalettin ÖZDEMİR
2014, 71 Pages
Jury
In developing countries, the urban populations are increasing rapidly and with this increment the residential areas are experiencing major problems. Construction of high-rise buildings in confined spaces is one of the most practical solution for this problem. However, by living in high-rise buildings and sharing common residential areas, residents will face many problems. Irritating sound problem which is known as noise is one of the major problems mentioned above. The second most important problem is the weight of the high-rise buildings which makes the structure more vulnerable to earthquakes. To decrease earthquake loads it’s very important to decrease the weight of the buildings. To solve the problem of noise and keep the building weight at minimum level 12 specimens have been developed in four groups and were examined. Each experimental group was consist of three specimens which one of these three specimens had no isolation and the remaining two specimens were filled half and full of the height of the profile used with the insulation material (CelluBOR). In order to solve the problems mentioned above it’s intended to find the optimum thickness of the partition walls used in such buildings which are lightest and sound proof.
Keywords: Cellubor, Gypsum board, Gypsum partition walls, Light partition walls, Noise, sound,
vi ÖNSÖZ
Bu çalışmamda beni destekleyip, yönlendiren, maddi ve manevi destekte bulunan danışman hocalarım Yrd. Doç. Dr. Abdülkerim İLGÜN’e ve Doç. Dr. Celalettin ÖZDEMİR’e sonsuz teşekkürlerimi sunarım.
Ayrıca deney sürecinde maddi destekleri ve tez yazım sürecinde fikir alışverişinde bulunan Sayın Yrd. Doç. Dr. Süleyman Kamil AKIN hocama teşekkür ederim.
Çalışmalarım sırasında benden maddi ve manevi desteklerini asla esirgemeyen aileme ve özellikle eşime en içten teşekkürlerimi sunarım.
Tez yazım sırasında deneyimlerinden faydalandığım Selçuk Üniversitesi Bilgisayar Mühendisliğinde Araştırma Görevlisi olan Yılmaz ATAY ’a teşekkürü bir borç bilirim.
Ahmad Javid ZIA KONYA-2014
vii İÇİNDEKİLER ÖZET ... iv ABSTRACT ...v ÖNSÖZ ... vi İÇİNDEKİLER ... vii SİMGELER VE KISALTMALAR ... ix 1. GİRİŞ ...1
1.1. Tez Çalışmasının Amacı ...1
1.1.1. Ses (gürültü) yalıtımı açısından ...1
1.1.2. Düşey yüklerin deprem yüklerine etkisi açısından ...2
1.2. Tez Çalışmasının Önemi ...4
1.2.1. Gürültünün insan sağlığına etkileri ...4
1.2.1.1. Gürültünün fiziksel etkileri ...4
1.2.1.2. Gürültünün fizyolojik etkileri ...5
1.2.1.3. Gürültünün psikolojik etkileri ...5
1.2.1.4. Gürültünün insanların performansları üzerine etkileri ...5
1.2.2. Gürültüyü azaltmak için alınabilecek tedbirler ...6
2. KAYNAK ARAŞTIRMASI ...8
3. SES ... 18
3.1. Ses ile İlgili Temel Kavramlar ... 18
3.2. Ses ve Vibrasyon ... 18
3.3. Ses ile İlgili Büyüklükler ve Tanımlar ... 19
3.3.1. Sesin inceliği ve kalınlığı ... 20
3.3.1.1. Frekans ... 20
3.3.1.2. Ses hızı ... 21
3.3.1.3. Devir süresi ... 22
3.3.1.4. Dalga boyu ... 22
3.3.2. Sesin azlığı ve çokluğu ... 22
3.3.2.1. Genlik ... 22 3.3.2.2. Akustik basınç ... 23 3.3.2.3. Ses gücü ... 24 3.3.2.4. Ses şiddeti ... 24 3.3.2.5. Ses düzeyi ... 25 3.3.3. Sesin tınısı ... 25 4. GÜRÜLTÜ ... 27 4.1. Gürültünün Sınıflandırılması... 27
4.1.1. Frekans dağılımına göre sınıflandırma... 27
viii
4.1.1.2. Dar bant gürültü ... 28
4.1.2. Ses düzeyinin zamanla değişimine göre sınıflandırma ... 28
4.1.2.1. Kararlı gürültü ... 28
4.1.2.2. Kararsız gürültü... 29
4.1.3. Gürültünün oluşma yerine göre sınıflandırılması ... 29
4.1.3.1. Yapının dış çevresindeki gürültüler ... 29
4.1.3.2. Yapının iç çevresindeki gürültüler ... 29
4.2. Gürültü Ölçümleri ... 29
4.2.1. Frekans analizi ... 30
4.2.1.1. Oktav bantları... 30
4.2.1.2. Frekans analizörü ... 32
4.2.2. Frekans ağırlık şebekeleri ... 33
4.2.3. Ses düzeyi ölçer ... 34
5. MATERYAL VE YÖNTEM ... 36
5.1. Ses İletimi ve Yalıtımı ... 36
5.2. Deney Numunelerin Hazırlanması ... 39
5.2.1. P[75]GB[I] deney numune grubu ... 39
5.2.2. P[75]GB[II] deney numune grubu ... 40
5.2.3. P[100]GB[I] deney numune grubu ... 40
5.2.4. P[100]GB[II] deney numune grubu ... 40
5.3. Deneyde Kullanılan Malzemelerin Özellikleri... 45
5.3.1. Ses yalıtım malzemesi (CelluBor) ... 45
5.3.2. Alçıpan ... 46
5.3.3. C ve U profilleri ... 46
5.3.4. Alçı ve alçı sıva filesi ... 47
5.3.5. Extech HD600 ses ölçüm cihazının ... 47
5.4. Deney Yöntemi ... 48
6. DENEY SONUÇLARI VE ANALİZ ... 53
7. SONUÇ VE ÖNERİLER ... 67
KAYNAKLAR ... 69
EKLER ... 73
ix
SİMGELER VE KISALTMALAR
Simgeler
A(T) : Spektral İvme Katsayısı Ao : Etkin Yer İvmesi Katsayısı
dB : Desibel
I : Bina Önem Katsayısı
R : Taşıyıcı Sistem Davranış Katsayısı Ra(T) : Deprem Yükü Azaltma Katsayısı
T1 : Binanın birinci doğal titreşim periyodu [s]
Vt : Toplam Eşdeğer Deprem Yükü (taban kesme kuvveti)
W : Binanın hareketli yük katılım katsayısı kullanılarak bulunan toplam ağırlığını ifade etmektedir.
Rw : Ağırlıklı ses azalma indeksi
Lap : Cihazlar tarafından üretilen ses seviyesi (dBA) L’n,w : Ağırlıklı darbe kaynaklı ses basınç seviyesi
λ : Dalga boyu c : Sesin hızı (m/s) Hz : Hertz T : Devir süresi P : Akustik basınç Kısaltmalar
DBYBHY : Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik UME : Ulusal Metroloji Enstitüsü
OECD : Organisation for Economic Co-operation and Development BEM : Boundary Element Method
ODEON : Akustik Bilgisayar Programı
SRI : Sound Reduction Index (Ses Azaltma İndeksi) NRC’s : Institute for Research in Construction
1. GİRİŞ
Son yıllarda özellikle şehirlerdeki nüfusun hızlı bir şekilde artmasıyla yerleşim alanları konusunda büyük problemler yaşanmaktadır. Bu problemlerin en pratik çözümü ise dar alanlarda çok katlı yapıların inşa edilmesidir. Böylece yüksek binalar yapılarak birçok kişinin o alanlarda barınması ve çalışması sağlanmaktadır. Fakat bu ortak yaşam alanlarının beraberinde getirdiği bazı problemler vardır. Bu problemlerden biri rahatsız edici düzeyde gürültü olarak tanımlanan ses problemlerinin ortaya çıkmasıdır. İkinci ise ağır yapıların inşa edilmesi ve bu yapıların depremden daha fazla etkilenmesi problemidir. Aynı zamanda özellikle deprem ile mücadele eden Türkiye gibi ülkelerde yüksek binaların depreme dayanıklılığı çok önem taşımaktadır. Deprem yükü bina ağrılığı ile doğru orantılı olduğundan dolayı, yüksek binalarda ağırlığın minimum seviyeye düşürülmesi yapı mühendisliği açısından hayati bir meseledir. Ses probleminin çözülebilmesi için kütle kanununa göre bölme duvarların sert ve ağır olması gerekmektedir. Bu da yapıların taşıyıcı yüklerine ek olarak istenmeyen yüklerin ortaya çıkmasına ve bu yapıların deprem yükünden daha fazla etkilenmesine sebep olmaktadır. Bu çalışmada, yukarıda bahsedilen ses ve ağırlık problemlerinin çözülebilmesi için yüksek binaların bölme duvarlarının sese yalıtımlı hale getirilmesi ve mümkün mertebede hafif olması amaçlanmıştır. Böylece bina ağırlığı düşürülerek hem deprem yükü azaltılmış hem de binanın ana taşıyıcı elemanlarının ebatları daha ekonomik hale getirilmiştir.
Bu çalışmanın birinci bölümünde tez çalışmasının amacı ve önemi belirtilmiştir. İkinci bölümünde kaynak araştırması yapılmıştır. Sonraki bölümlerde ise sırasıyla ses ile ilgili temel kavramlar, metot ve materyaller, yapılan deney çalışması, deney sonuçları, değerlendirme ve öneriler yer almaktadır.
1.1. Tez Çalışmasının Amacı
1.1.1. Ses (gürültü) yalıtımı açısından
Büyük şehirlerde yaşayanların büyük çoğunluğu çevresel gürültüden fazlasıyla etkilenmektedir. Şehirlerdeki çevresel gürültü kirliliğinin artış hızı, fark edilir derecede dikkat çekicidir. Günümüzde çevresel gürültü en zararlı ve rahatsız edici çevresel faktörlerden birisidir. 21. yüzyılın eşiğinde çevresel gürültü kirliliği probleminin
değerlendirildiği Avrupa Komisyonu Raporunda belirtildiği gibi, Avrupa nüfusunun yaklaşık %20`si (yaklaşık 80 milyon insan) kara bölge olarak tanımlanan, çevresel gürültü düzeyi 65 dB' den fazla olan bölgede yaşamaktadır. Yaklaşık olarak 170 milyon insan ise gürültü seviyesinin 55 dB' yi aştığı gri bölge olarak tanımlanan alanda yaşamaktadır. Avrupa nüfusunun %65' inden fazlası aşırı gürültüden etkilenmektedir. Ortalama bir şehir için, gürültü kirliliğinin, yaklaşık olarak %75'i otomobiller, %10'u demiryolu ulaşım araçları, %5'i uçak gürültüsü, %10'u endüstriyel fabrikalar ve inşaat işlerinden kaynaklanmaktadır. Farklı bölge ve şehirler için bu değerler küçük sınırlar içinde değişebilir (Özdemir, 2012).
Bunlara ek olarak büyük şehirlerde boş alan sıkıntısı gün gittikçe artmaktadır. İnsanlar bu sorunları çözebilmek için boş alanları optimum bir şekilde kullanmaya çalışmaktadırlar. Küçük alanlarda yüksek yapılar inşa ederek boş alan konusunda tasarruf sağlamaktadırlar. Böylece birçok yapının aynı yerde toplanmasından dolayı binaların iç kısımlarında gürültü problemleri ortaya çıkmaktadır. Bu gürültü problemleri de birçok insanı rahatsız etmektedir. Evlerdeki huzurlu ortamların bozulmasından iş yerlerinde çalışanların rahatsız olmalarına kadar hayatın hemen hemen her noktasında bu problem karşımıza çıkmaktadır.
1.1.2. Düşey yüklerin deprem yüklerine etkisi açısından
Yapılarda Toplam Eşdeğer Deprem Yükü (taban kesme kuvveti), Vt, deprem yönetmeliği ile ilgili Denklem 1.1 ile belirlenir (DBYBHY, 2007). Denklemdeki W parametresi, binanın hareketli yük katılım katsayısı kullanılarak bulunan toplam ağırlığını ifade etmektedir. Denklemden de anlaşılacağı üzere taban kesme kuvveti yapının ağırlığı ile doğru orantılıdır. Yapı ağırlığının azaltılması yapıya etki edecek deprem yüklerini doğrudan etkileyeceği için bölücü duvarların yada bölme duvarların ağırlıklarının azaltılması kesme kuvveti açısından o kadar önemlidir.
1 t o a 1 ( ) = 0.10 ( ) WA T V A I W R T (1.1)
Oteller, rezidanslar ve hastaneler gibi yüksek yapılarda bölme duvarlar bilinen geleneksel yöntemlerle inşa edilip kalın duvarlarla ses problemi giderilmeye çalışılırsa yapı ağırlığı artacağından dolayı boyutlandırmada önemli problemler meydana
gelmektedir. Bu problemler, ekonomik ve kullanılabilir boş alan açısından sakıncalı bir durum olup mühendislik açısından da uygun değildir. Çünkü bir mühendis herhangi bir yapıyı boyutlandırırken estetiklik, işlevsellik ve ekonomik faktörleri göz önüne almalıdır. Çizelge 1.1‘de TÜBİTAK UME’de ölçülen dört tip duvarın yoğunluğu ile birlikte ses geçiş kaybı ve RW değerlerinin karşılaştırması verilmektedir (Yılmaz, 2008). Bu duvarların kullanılması durumunda yapı ağırlığı artmaktadır. Yapı ağırlığının artması yatay yüklerin yapıya daha fazla etki etmesi sorununa sebep olmaktadır.
Bu çalışmada, celluBor ve alçıpan kullanılarak elde edilen bölme duvarların ideal kesitinin belirlenmesi için deneysel çalışmalar yapılmış ve binanın zati yüklerinin düşürülmesiyle depremin binaya etkisini araştırmak için ideCAD analiz programı kullanılmıştır. Sonuç olarak daha hafif bölme duvarlarla yapılardaki gürültü problemlerinin en uygun şekilde çözümlenebilmesi düşünülmektedir.
Çizelge 1.1 TÜBİTAK UME’de ölçülen dört tip duvarın ses geçiş kaybı ve RW değerleri karşılaştırması.
Frekans, Hz.
Ses Geçiş Kaybı, dB 19 cm bims bloklu duvar 20 cm gaz betonlu duvar Yatay delikli 19 cm sıvasız tuğla duvar Düşey delikli 19 cm sıvasız tuğla duvar Yoğunluk 522 kg/m 3 Yoğunluk 500 kg/m 3 Yoğunluk 600 kg/m 3 Yoğunluk 800 kg/m 3 100 2.1 22.5 27.4 22.6 125 4.6 25.0 38.2 28.9 160 4.9 24.5 33.6 28.6 200 5.9 26.5 36.8 34.2 250 5.4 26.5 31.5 34.0 315 6.7 26.2 36.2 36.5 400 8.7 29.1 39.4 38.3 500 11.2 31.6 38.9 37.0 630 13.0 32.0 42.5 38.2 800 12.2 31.1 42.1 40.9 1000 13.7 29.8 44.8 40.1 1250 18.6 32.5 45.5 42.3 1600 23.1 36.2 47.1 40.1 2000 24.7 35.9 46.3 41.9
2500 27.5 38.6 45.6 41.0
3150 27.4 37.4 47.4 40.8
4000 28.6 36.1 47.7 42.0
5000 35.3 40.8 48.0 44.0
R w 15 33 43 40
1.2. Tez Çalışmasının Önemi
1.2.1. Gürültünün insan sağlığına etkileri
Yüksek gürültü seviyesi olan ortamlarda, uzun süre bulunan kişilerde, kalıcı işitme eşiği değişimleri olduğu birçok araştırmacı tarafından saptanmıştır. Daha düşük seviyeler ya da kısa süreli etkilenmelerde, işitme duyusuna yönelik belirgin bir zararın saptanması çok kolay olmasa da, gürültünün insan sağlığı, davranış biçimi ve mutluluğu üzerindeki olumsuz etkileri belirlenebilmektedir. Ekonomik İşbirliği ve Kalkınma Örgütü (OECD) tarafından 1996 yılında yayımlanan bir raporda gürültüyle ilgili önemli tespitler Çizelge 1.2‘de verilmiştir. Ayrıca gürültünün insan sağlığına verdiği fiziksel, fizyolojik, psikolojik ve performans düşüklüğü gibi olumsuz etkileri aşağıda ayrıntılı olarak verilmiştir. (Özdemir, 2012).
Çizelge 1.2. OECD raporu
Gündüz (Leq) (dB) Etki
55-60 Gürültü rahatsız eder.
60-65 Rahatsızlık belirgin bir şekilde artar. 65 üzeri Davranış biçiminde engellemeler oluşur, gürültü
kaynaklı zararlı semptomlar oluşur.
1.2.1.1. Gürültünün fiziksel etkileri
Gürültünün işitme duyusunda oluşturduğu olumsuz etkilerdir. Geçici ve kalıcı olarak iki bölümde incelenebilir. Geçici etkilerin en çok karşılaşılanı geçici işitme eşiği kayması ve duyma yorulması olarak bilinen işitme duyarlılığındaki geçici kayıptır.
Etkilenmenin çok fazla olduğu ve işitme sisteminin eski özelliklerine kavuşmada tekrar gürültüden etkilendiği durumlarda işitme kaybı kalıcı olmaktadır.
1.2.1.2. Gürültünün fizyolojik etkileri
Fizyolojik etkileri, insan vücudunda oluşan değişikliklerdir. Bazı önemli fizyolojik etkiler; kas gerilmeleri, stres, kan basıncında artış, kalp atışlarının ve kan dolaşımının değişmesi, göz bebeği büyümesi, solunum hızlanması, dolaşım bozuklukları ve ani reflekslerdir.
1.2.1.3. Gürültünün psikolojik etkileri
Gürültünün psikolojik etkilerinin başında ise; sinir bozukluğu, korku, rahatsızlık, tedirginlik, yorgunluk ve zihinsel etkilerde yavaşlama gelir. Ani olarak yükselen gürültü düzeyi insanlarda korku oluşturabilmektedir.
1.2.1.4. Gürültünün insanların performansları üzerine etkileri
Gürültünün insanların performansları üzerine etkilerinden bazıları gürültünün iş verimini azaltması ve işitilen seslerin anlaşılmaması gibi olumsuz etkilerdir. Konuşmanın algılanabilmesi ve anlaşılabilmesi türünden fonksiyonların engellenmesi, büyük ölçüde arka plan gürültüsünün düzeyi ile ilgilidir. Gürültünün iş verimliliği ve üretkenlik ile ilgili etkileri konusunda yapılan çalışmalar karmaşık islerin yapıldığı ortamın sessiz, basit islerin yapıldığı ortamların ise biraz gürültülü olması gerektirdiğini göstermiştir. Özetle ortamda belli bir iş ya da fonksiyon için belirlenen arka plan gürültüsünün fazla olması durumunda iş verimliliği düşmektedir. Çizelge 1.3, gürültü seviyelerinin oluşturduğu olumsuz etkileri göstermektedir (Kurra, 1991).
Çizelge 1.3. Gürültü seviyelerinin oluşturduğu olumsuz etkiler.
Gürültü Derecesi Etkilenme
Aralığı (dB) Sağlık Üzerine Etkileri 1. derecedeki
gürültüler 30-65
Konforsuzluk, rahatsızlık, öfke, kızgınlık, uyku düzensizliği ve konsantrasyon bozukluğu.
2. derecedeki
gürültüler 65-90
Fizyolojik reaksiyonlar; kan basıncı artışı, kalp atışlarında ve solunumda hızlanma, beyin sıvısındaki basıncın azalması, ani
refleksler
3. derece gürültüler 90-120 Fizyolojik reaksiyonlar, baş ağrıları. 4. derece gürültüler 120-140 İç kulakta devamlı hasar, dengenin bozulması 5. derece gürültüler >140 Ciddi beyin tahribatı, kulak zarının patlaması
Bütün dünyada olduğu gibi Türkiye’de de her geçen gün etkisi giderek artan gürültü kirliliği, bazı alışkanlıklarımızın değiştirilmesiyle veya basit yöntemlerin uygulanmasıyla bir miktar da olsa önlenebilmektedir. Bu kapsamda, aşağıda sunulan bazı tedbirlerin uygulanması faydalı olacaktır.
1.2.2. Gürültüyü azaltmak için alınabilecek tedbirler
Gürültü kaynaklarından yayılan gürültünün azaltılması,
Susturucu ve ses giderici diğer parçaları olmadan bir motorlu kara taşıtı ile trafiğe çıkılmaması,
Motorlu taşıtların üzerinde veya içinde, korna veya ses çıkaran başka bir cihazın gereksiz yere kullanılmaması,
Hız sınırlarına uyulması,
Yüksek viteste ve düşük devirde sürme şeklinin benimsenmesi,
Radyo, televizyon ve müzik aletlerinin yerleşim alanlarında ve gürültüye duyarlı bölgelerde rahatsızlık verecek seviyede seslerinin yükseltilmemesi veya konumlandırılmaması,
Konut bölgelerinde insanları çok rahatsız eden sokak düğünlerinin ve havai fişek kullanımının yapılmaması,
Yol ve bina inşaatı işlerinde kullanılan ekipmanların konut bölgelerinde akşam ve gece saatlerinde kullanılmaması,
Yerleşim yerlerinde lokomotif sürücülerinin birbirlerine sesli sinyal vermelerinin yasaklanması,
Gürültüye duyarlı alanların iyi bir kent planlaması yapılarak trafiğin yoğun olduğu bölgelerden uzakta kurulması,
Yerleşim yerlerinde, gürültü rahatsızlığının önlenmesi ve sağlığın bozulmaması için yapılarda ses yalıtımına önem verilmesi,
Yaşadığımız mekanların sağlıklı ve kaliteli yaşam için korunmasına izolasyon denir. İzolasyon alanında yapılan çalışmalar, sağlıklı yaşam alanları oluşturmak için geliştirilmektedir. Nasıl ki bir ameliyat esnasında ameliyathanelerin başarılı bir ameliyata uygun olarak sterilize edilmesi gerekiyorsa, yaşam alanlarımızın da sağlıklı yaşayabilmemiz için izole edilmesi çok önemlidir. Aynı zamanda enerji tasarrufu sağlayan izolasyon sistemleri doğanın ve tabiatın korunmasına katkıda bulunarak daha az enerji kullanılarak enerji tasarrufu sağlamaktadır. Bu tasarruf aynı zamanda ekonomik koşullar için de size arta kalan rakamdır. Daha az enerji kullanımı sayesinde ülkemiz daha az döviz kaybedecektir. Bu da enerji tasarrufunun döviz dönüşü anlamına gelmektedir.
Yaşadığımız yüzyılda sanayi ve teknolojideki hızlı gelişmeler olumlu karşılanırken diğer taraftan gürültü seviyesinin artışı insanları rahat ve huzur bulacakları ortamlarda bulunmaya sevk etmiştir. Artık insanların gürültüye olan tahammülleri azalmış bundan dolayı da çok çeşitli ses yalıtım malzemeleri üretilerek gürültünün etkileri azaltılmaya çalışılmıştır. Yapılan bu tez çalışmasında da insanlık için faydalı olacağı düşünülen daha ideal yalıtım malzemelerinin tespit edilmesi bu işin ne kadar önemli olduğunun sorumluluğunu omuzlarımıza yüklemiştir.
Yukarıda da anlatıldığı gibi ses, insan sağlığı üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. Günümüzde ülkelerin hızlı kalkınmasıyla birlikte ortaya çıkan gürültü problemi hem insanların sağlığını olumsuz etkilemekte hem de iş yerlerinde personellerin işlerini sağlıklı bir şekilde yapmalarını engelleyerek ekonomik yönden zarar vermektedir. Bu çalışmada, metod ve materyal bölümünde anlatılan yöntem üzerine deneyler yapılarak gürültü probleminin en ekonomik şekilde çözmesi amaçlanmakta ve böylece bölme duvarların ideal kesiti en uygun şekilde belirlenmektedir.
2. KAYNAK ARAŞTIRMASI
Díaz-cereceda ve ark. 2012 yılındaki çalışmalarında, çift duvarların akustik davranışlarının modellemesi için sayısal bir teknik olarak sonlu katman yönteminin kullanılabilirliğini araştırmışlardır. Bu çalışmada, günümüzdeki yapılarda, ucuz, yük taşıyabilen, en az kütleye ve en iyi akustik özelliğe sahip hafif yapı elemanlarının kullanımının gittikçe daha fazla kullanıldığı vurgulanmaktadır. Bu elemanların kullanım sayısındaki artış nedeni ile ses yalıtım modellerine oldukça ilgi gösterilmektedir. Bu modellerin, çift duvarların akustik davranışını modelleyebilmeleri için yeniden oluşturmaları gerekmektedir. Ayrıca bu modeller, yönetmelikte tanımlanan sonuçları değerlendirmek için geniş bir frekans aralığını (50 – 5000 Hz) kapsamalıdır. Bu çalışmada, daha önce önerilen birkaç yöntem incelenmiş ve bunların avantaj ve dezavantajları belirlenmiştir. Bunun sonucunda, sonlu katman yönteminin diğer yöntemlere göre çift duvarların akustik davranışlarının modellemesinde daha iyi bir yöntem olduğu belirlenmiştir. En belirgin avantajı ise katmanlar arttıkça interpolasiyon yönteminde her hangi bir değişiklik yapılmamaktadır. Özellikle de çok katmanlı duvarlarda, katmanlar arasında sıvı benzeri malzemelerin kullanılması durumunda daha iyi sonuçlar elde edilmektedir. Aynı zamanda elde edilen sonuçlar yapılan deneylerle de desteklenmiştir (Dı´az-Cereceda ve diğerleri, 2012).
Tadeu ve Santos, 2002, çalışmalarında; kütle ve ses frekansı yanı sıra akustik yalıtımı etkileyebilecek diğer parametrelerin de var olduğunu ortaya koymuşlardır. Bunların içinde ses dalgaların geliş açısı, yalıtımdaki zayıf yerler, elemanın sertliği ve sönümleme özelliği önem taşımaktadır. Yazarlarca evlerde ve çevremizde çok oluşan gürültü tipi olan düşük frekanslı gürültüler için fazla çalışma yapılmamıştır ve standartlarda da belirli bir frekans aralığı belirlenmemiştir. Bu çalışmada sınır eleman yöntemi (BEM) betonarmeden oluşan iki odayı ayıran (odalardan biri istikrarlı bir durum, mekânsal sinüzoidal ve düşük frekanslarda harmonik yük basıncı ile uyarılmıştır) tek bir dikey panelden akustik dalga yayılımını hesaplamak için kullanılmıştır. Bu yöntemde önemli olan nokta bölme duvarın tavana bağlantısının ses yalıtımı için etkisinin incelenmesidir. İki farklı model analiz edilmiş. Birinci modelde bölme duvarın hem döşeme hem asma tavana bağlantısı vardır. İkinci modelde ise bölme duvarın sadece asma tavana bağlantısı varken asma tavan ile döşeme arasında açık bir ara bulunmaktadır. Hesaplanan sonuçlar, duvardaki ses yalıtımının, odalardaki titreşim modların uyarma şekline ve bölme duvar ile döşeme arasındaki bağlantıya bağlı
olduğunu göstermektedir. Döşeme ile bölme duvar arasında bağlantın olmaması ses yalıtımında büyük bir düşüş meydana getirmektedir. Ucu bağlı olmayan duvarın kalınlığı, ses yalıtımı açısından önemli değildir (Tadeu, ve Santos, 2002).
Tadeu ve ark., 2003, çalışmalarında; hafif elemanların sahip oldukları akustik özelliklerden dolayı farklı mühendislik alanlarında kullanılabilirliğini ortaya koymuşlardır. Bu malzemelerin akustik özelliğinin belirlenebilmesi amacıyla birçok çalışma yapılmıştır. Bu çalışmaların büyük bir kısmı analitik ve nümerik tekniklerin ortaya koyulmasından ibarettir. Ama bilindiği üzere bir malzemenin akustik özeliğini belirlemek birçok parametreye bağlıdır. Böyle bir problemin matematiksel olarak çözümünde tüm parametrelerin hesaba katılmaları mümkün olmadığından pek güvenilir olmayabilir. Bu yüzden malzemelerin akustik özelliklerini belirlemek için laboratuvar deneylerine ihtiyaç vardır. Bu çalışmada özet olarak üç farklı malzeme; cam, beton ve çelik ve üç farklı ebat; 0.6x0.6 m2, 1.2x1.2 m2 ve 1.8x1.8 m2 üzerinde deneyler yapılmıştır ve sonuçlar analitik modellerle karşılaştırılmıştır. Sonuç olarak önerilen analitik modellerin ses azaltma indeksinin tahmininde kullanılmalarının geçerli olduğu belirlenmiştir. Aynı zamanda düşük frekanslarda önerilen analitik modeller ile laboratuvarda yapılan deneylerden elde edilen sonuçlar arasında farklılıklar gözlenmiştir. Buna ek olarak deney elemanların ebatların sonuçlar için önemli olduğu yapılan deneyler sonucu anlaşılmıştır (Tadeu ve diğerleri, 2003).
Uris ve ark., 2003, çalışmalarında; hafif bölme duvarlardaki derz ebatlarının ses yalıtımı üzerindeki etkilerini araştırmışlardır. Burada derzden kasetedilen bölme duvar ile yapı arasındaki bağlantıdan kaynaklanan derzdir. Bu çalışmada iki çeşit deney numunesi hazırlanmıştır. Her iki numunede de 50 mm’lik çelik profil kullanılmıştır. Ama numuneler arasındaki fark, birinde çelik profilin her iki tarafında birer alçıpan levhası kullanılmış diğerinde ise ikişer levha kullanılmıştır. Daha sonra levhalar arasındaki boşluk 50 mm’lik taş yönü ile doldurulmuştur. Deney elemanları deneye tabi tutulduktan sonra bölme duvar ile yapı arasındaki mevcut bir derzin ses azaltma indikesi üzerinde önemli bir etkisinin olduğu saptanmıştır. Bu çalışmanın en önemli bulgusu ise bölme duvar ile yapı arasındaki ilk derzin düşük ses indeksi üzerinde büyük bir etkisinin olduğudur (Uris ve diğerleri, 2003).
Uris ve ark., 2007, çalışmalarında; hafif bölme duvarların inşa edilmesinde ses yalıtımı ne kadar yüksek olursa olsun, bu bölme duvarlar ve yapı arasında kesinlikle istenmeyen kılcal derzler meydana gelmektedir. Bu çalışmada her bir deney numunesinde 50 mm’lik çift çelik profil kullanılmıştır. Bu profiller arasında 100 mm
veya 200 mm’lik bir hava boşluğu bırakılmıştır. Numunelerin bazılarında çift bazılarında tek alçıpan levhası uygulanmıştır. Ve çelik profil boşluğu 50 mm’lik taş yönü ile doldurulmuştur. Bu çalışmayla bölme duvarların ses yalıtımının her bir çelik profil üzerindeki derzlerin göreceli konumuna bağlı olduğu anlaşılmıştır. En düşük ses yalıtımı ön ve arka levhaların derzlerinin üst üstte olduğu deney elemanında bulunmuştur. Boşluklarda taş yönün koyulması çift profilli bölme duvarlardaki derzin etkisini değiştirmemektedir. Son olarak da derzlerin etkisinin ses yalıtımı yüksek olan elemanlarda çok önem taşıdığı ancak ses yalıtımı düşük olan elemanlarda pek önemli olmadığı anlaşılmıştır (Uris ve diğerleri, 2007).
Hernández-olivares ve ark., 1999, çalışmalarında; mantar ağacından elde edilen mantar agregası ile alçıyı belirli oranlarda karıştırarak yeni bir malzeme üretmişlerdir. Bu çalışmada yukarda bahsedilen malzemenin mekanik, akustik ve termal özellikleri araştırılmıştır. Araştırma sonucunda üretilen malzemenin mekanik özelliği kötü olup akustik olarak ses emen değil ses yansıtan bir malzeme olduğu ortaya çıkmıştır. Ama bunlara rağmen termal özelliğinin termal test sonuçlarına göre çok iyi olduğu belirtilmiştir (Hern´andez-Olivares ve diğerleri, 1999).
Faustino ve ark., 2012, çalışmalarında; mısır koçanı suntasının inşaat sektöründe alternatif, ekonomik ve sürdürülebilir ses yalıtım malzemesi olarak kullanılabileceğini önermişlerdir. Bu ürünün ses yalıtımında diğer yalıtım malzemeler gibi kullanılması uygun görülmüştür. Önerilen ürünün ses yalıtım performansı test edilmiştir. Deney olarak önerilen ürün ile donatılmış bir döşeme ele alınmıştır. Deney sonucunda önerilen malzeme kullanıldığında yaklaşık 30 dB’lik bir iyileştirme elde edilmiştir. Elde edilen bu iyileştirmeyle rayiç olan malzemelerle karşılaştırıldığında önemli bir malzeme olduğu vurgulanmıştır. Yazarlar bu ürünün ses yalıtım özelliklerinin anlaşılabilmesi için daha detaylı deneylerin yapılması gerektiğini vurgulamışlardır (Faustino ve diğerleri, 2012).
Çoşgun ve ark., 2008, çalışmalarında; tünel kalıptan inşa edilmiş bir binanın gürültü problemleri üzerine araştırma yapmışlardır. Bu araştırmada farklı odalardaki ses geçişlerini ölçüp standartta belirtilen değerlerle karşılaştırmışlardır. Sonuç olarak tünel kalıp sistemi ile üretilen yapılarda; boşluksuz ve elastisite yüksek beton kullanımı yani beton kalitesinin yüksek olması nedeniyle ince kesitlerin oluşturulması sonucu, ses yutma kapasitesi yetersizliği söz konusudur. Bu problemleri çözmek için döşemelerde, yüzen döşeme uygulanmasını, duvarlarda ise ısı ve ses yutma kapasitesi yüksek yalıtım malzemelerinin kullanılmasını önermişlerdir (Çoşgun ve diğerleri, 2008).
Muehleisen ve ark., 2003, çalışmalarında; konferans salonlarının ses ve ışık tasarımı üzerine bir çalışma yapmışlardır. Bu çalışmanın amacı, ses için yüksek konuşma anlaşılırlığı, düşük arka plan gürültü seviyesi ve yüksek düzeyde gizlilik konularıdır. Işık için ise herhangi bir zorlama olmadan masadaki yazıları okuyabilme, duvarda yapılan sunumu iyi bir şekilde görebilme ve insanların içeride daha rahat olma kriterlerini sağlamaktır. Arka plan gürültü seviyesi 38 dB, 1 kHz yankılanma süresi 0,5 saniyenin altında hesaplanmıştır. Ayrıca çalışmalarında duvarların kompozit STC’sinin en az 50 olması durumunda akustik hedeflerinin karşılandığını belirtmişlerdir. Oda da çarpıntı yankıları ve odaklama seslerini ortadan kaldırmak için uygun ses emme sistemi olmalıdır. Bu hedeflere ulaşmanın zor olmadığını ancak tasarım aşamasında dikkate alınmasının yeterli olacağını belirtmektedirler (Muehleisen ve diğerleri, 2003).
Thomalla, 2003, çalışmasında; tesisat gürültüsünü ISO 3822-1999 test prosedürlerinden elde edilmiş Iap değerlendirmeleri kullanarak kaynakta kontrol edilebilirliğini göstermiştir. Thomalla, bu çalışmada tesisat gürültüsünün kontrolü için üç farklı yöntem kullanıldığını belirtmiştir. Bu yöntemler; kaynakta, ses yolunda ve alıcıda yapılan kontrol yöntemleridir. Bu yöntemlerin en uygunu ise duş başlıklarının, muslukların ve tuvaletlerde kullanılan malzemelerin Iap değerlendirmesi 30 dB ve daha az olan malzemelerin kullanılmasıdır. Aynı şekilde sorun yaratan malzemelerin de aynı özelliğe sahip malzemelerle değiştirilmesi uygun görülmüştür (Thomalla, 2003).
Seip, 2007, çalışmasında; gürültü hakkında bilgi vermiş ve gürültünün insan üzerindeki etkisini anlatarak gürültü özelliklerini sıralamıştır. Aynı zamanda çok amaçlı mekanların gürültü kontrolü için mevcut olan yöntemleri bir araya toplayarak en avantajlı olan yöntemi ekonomik açısından değerlendirmiş ve uygun olanı önermiştir (Seip ve Keen, 2008).
Başbuğ, 2005 yılındaki yüksek lisans tezinde, farklı asma tavanların ses yalıtım performansını belirlemek amacıyla bir odadan diğer bir odaya asma tavanlardan ses geçişleri konusunda laboratuvar ortamında deneyler yapmıştır. Deneylerden elde edilen sonuçları ODEON denilen akustik bilgisayar programı ile karşılaştırmıştır. Ayrıca basınçlı odanın derinliği ve değişik oda boyutlarını ODEON ’de denemiştir. Sonuçlara göre asma tavanlar bir yere kadar ses geçişleri için yalıtım sağlayabilir ondan sonra asma tavanın yalıtımı ne olursa olsun fark edecek kadar sonuçları değiştirmez. Bu noktadan sonra diğer ses geçiş yollarının yalıtımı yapılması gerekmektedir (Başbuğ, 2005).
Şen, 2006, çalışmasında; ısı, su, ses ve yangın yalıtımlarını ayrı ayrı ele alıp bunlarla ilgili çalışmalar yapmıştır. Türkiye ve dünyadaki yalıtım çalışmalarını karşılaştırmış, Türkiye’deki yalıtım çalışmalarının artması ile enerji tasarrufunun sağlanacağını ve daha iyi yaşam koşullarına ulaşılacağını belirtmiştir (Şen, 2006).
Cambridge, 2006 yılındaki yüksek lisans tezinde; akustik odaların tasarımı için kullanılan bilgisayar programlarını karşılaştırmıştır. Bu tezde önce bu programların hangi teorilere göre çalıştığını anlatmıştır. Daha sonra programları hassasiyetlerine göre sıralamıştır. Sonuç itibari ile Bastian ve Insul ismindeki bilgisayar programları diğer programlara göre daha kullanışlı olduğu belirtilmiştir (Cambridge, 2006).
Toprak ve Aktürk 2004 yılında gerçekleştirdikleri çalışmalarında; ses ve gürültü hakkında bilgi verip gürültünün karakterini, frekans dağılımına ve ses düzeyinin zamanla değişim şekline bağlı olarak sınıflandırmışlardır. Buna ek olarak gürültünün insan sağlığı üzerine etkilerini, gürültünün işitme üzerine etkisini, gürültünün fizyolojik etkilerini ve gürültünün psikolojik etkilerini ele almışlardır. Sonuç olarak gürültünün insan sağlığına ve yaşamına kötü etkisinden dolayı insanların bulunduğu ortamda gürültünün ölçülmesi ve kontrol altına alınmasını önermişlerdir (Toprak ve Aktürk, 2004).
Sarp, 2000 yılındaki tez çalışmasında, gürültünün insanlara verdiği zararı azaltmak için önce gürültünün detaylı bir şekilde tanımlanması gerektiğini öne sürmüştür. Bundan dolayı sesi ve gürültüyü detaylı bir şekilde tanımlayıp sınıflandırmıştır. Daha sonra, işitme sistemi ve işitsel algılamayı inceleyip gürültü ve insan kulağı arasındaki ilişkiyi ortaya koymuştur. Gürültünün insan sağlığı üzerindeki etkilerinin tanıtılmasının ardından, yapının fiziksel iç çevresinde gürültünün oluşma yollarını sıralamış ve denetim sırasında gürültüye karşı alınması gereken önlemleri açıklamıştır (Sarp, 2000).
Yılmaz ve Özer, 1997 yılındaki çalışmalarında; ses ile ilgili temel kavramları açıklayıp ses kaynakları hakkında bilgi vermişlerdir. Müteakiben sesin insan üzerindeki kötü etkisini açıklayarak, izin verilebilir ses sınırlarını belirtmişlerdir. Son olarak gürültüyü önlemek için alınabilecek önlemleri sıralamışlardır. Önlemler arasındaki en önemli yöntemi, bitkiler ile gürültü seviyesinin düşürülmesi şeklinde belirtmişlerdir (Yılmaz ve Özer, 1997).
Senthilkumar, 2012 yılında gerçekleştirdiği doktora tezinde, son zamanlarda inşaat piyasasında hafif bölme duvarların kullanımının yaygın hale geldiğini belirtmiştir. Senthilkumar’e göre bu duvarlar kendileri ile birlikte bir takım avantaj ve
dezavantajları getirmektedir. Bu çalışmada, Hindistan cevizi kabuğundan oluşan panellerin ses yalıtımı üzerindeki etkisini incelemiştir. Çalışma sonucunda 120, 170, 200 mm kalınlıkta olan Hindistan cevizi kabuğundan oluşan içi boş bloklar 500 Hz’de sırası ile 38, 40, 43 dB’lik ses azaltma indeksi (SRI) sergilemiştir. Bu da normal içi boş bloklara göre 6 dB’lik yükselişi göstermektedir. Bunun sebebinin de Hindistan cevizi olduğunu söylemiştir. Blokların kalınlığı ve plaster yapılması sonucunda yaklaşık 10-20 dB yükseliş göstererek daha iyi bir yalıtım elde edileceğini belirtmiştir. Aynı zamanda Hindistan cevizi lifi emdirilmiş betonarme paneller üzerinde çalışma yapılmıştır. Çalışma sonucunda 20 mm kalınlığa sahip paneller 30 dB’lik bir SRI sergilemektedir. Bu panellerin birleşim yerleri SRI değerini düşürmektedir. Bu yüzden birleşim yeri artıkça yüksek frekanslarda ses yalıtımında bir düşüş meydana gelmektedir. Bunun sebebini ise bağların varlığı nedeniyle daha büyük enerji transferi şeklinde tanımlamıştır. Bu çalışmanın genel özeti olarak içi boş bloklarda ve elyaf takviyeli betonarme panellerde doğal Hindistan cevizi kabuğu ve elyafı kullanılarak iyi ses yalıtımının sağlanacağı belirtilmiştir (Senthilkumar, 2012).
Karaağaçlıoğlu, 2012 yılında gerçekleştirdiği doktora tezinde; yalıtımda kullanılabilecek mineral katkılı selülozik karışımın tarifi, tasnifi, malzemenin fiziksel, kimyasal ve mekanik özelliklerine etki eden faktörlerin etki mekanizmalarını ortaya koymuştur. Bu bilgi birikimi ile üretimde kullanılabilecek, yöntem tespitine yönelik çalışmalar yapmak ve projenin konusuna en uygun koşullarda mineral katkılı selülozik elyaf esaslı yalıtım malzemesi oluşturularak elde edilen ürün/ürünlerin mekanik, ses ve ısıl özellikleri ile yanma geciktiricilik özelliği incelenmiştir. Organik bir yapıya sahip selüloz ve bileşimin diğer ortağı mineraller, bor ürünleri, bağlayıcılar ve bunların oluşturduğu kompozit bir yapı olan selülozik yalıtım malzemesinin, ısı ve ses yalıtım özelliklerinin iyileştirilmesi amacıyla, selüloza ilave olarak; perlit, vermikülit, pomza ve kil gibi farklı mineral katkılar da kullanılmıştır. Levha şeklinde, yüksek yoğunlukta ve yarı sertlikte üretilmiş olan selüloz bazlı yalıtım malzemesinde, bağlayıcı olarak % 7-11 oranında farklı bağlayıcılar kullanılmıştır. Üretilen selüloz plakaların yoğunluğu 98-163 kg/m3 arasındadır. Su buharı geçirgenliği yüksek olan yalıtım malzemesinin termal performansını kaybetmeden % 17 oranında nem tutma özelliğine sahip olduğu tespit edilmiştir. Bor ve farklı mineral katkılarıyla; mineral katkısız levhalarda % 0.043-0,055 W/mK ölçülen ısı iletim katsayısı değeri daha da aşağılara çekilmiş olup aynı zamanda yanmaya karşı da % 56 oranında bir iyileşme sağlanmıştır. Ses yalıtımı için gerekli
homojen, gözenekli, kompakt yapı formu sıkıştırılmış atık kâğıt elyafı ile yakalanmaya çalışılmış fakat lif ve tabakalanma yapısının özelliği nedeni ile istenilen düzeye ulaşılamamıştır. 0.4-1.2 mm boyutlu mineral katkı malzemelerinin ses yutumu değerlerinde olumlu etkisi gözlenmiştir. Sonuç olarak, selüloz (atık kağıt), bor ve perlit, vermikülit, pomza ve kil gibi farklı mineralin yardımıyla, DIN 4102 normlarına göre A2 yanmaz malzemeler sınıfında, kokusuz, paslandırma etkisi olmayan, yanmaya ve küflenmeye karşı yüksek dirençli bir yalıtım malzemesi üretilmiştir (Karaağaçlıoğlu, 2012)
Carvalho 1995 yılındaki çalışmasında; alçıpan ve mantardan oluşan hafif bölme duvarın akustik özelliklerini ortaya koymak için deneyler yapmıştır. Mantarın bölme duvarlarda ses yalıtımı için kullanılmasının sebebi ise Portekiz, dünyanın birinci mantar ihracatçı olmasıdır. Deneye tabi tutulan hafif bölme duvarlar ofisler ve konutlarda, geleneksel 7 cm’lik tuğla duvarlar ve üzerine 3 cm’lik sıvadan oluşan bölme duvarlar yerine kullanılması amaçlanmıştır. Yukarıda tarif edilen bölme duvarların kullanılmasının bir diğer sebebi ise işçilik fiyatının normal kullanılan tuğla duvarların işçiliğinden daha ucuz olması ve bunun sonucunda da yapının toplam maliyetinin düşmesidir. Bu çalışmada dört farklı bölme duvar deneye tabi tutulmuştur. Bu dört bölme duvar içerisinde tek ve çift alçıpan ile üç farklı üretilen mantar türü kullanılmıştır. Dört bölme duvar 28 ile 44 dB’lik dört farklı ses iletim sınıfını göstermektedir. Portekiz standardına göre ses iletim sınıfı 40 dB‘yi sağlayan çift alçıpanlı bölme duvar önerilmiştir. Deneyin sonucu tablo halinde sunulmaktadır. Tabloya bakıldığında düşük frekanslardan daha ziyade yüksek frekanslarda deneye tabi tutulan bölme duvarlar iyi bir ses yalıtımı olmaktadır. Bunlara ek olarak Carvalho, çalışmasında ses iletim kaybını bulmak için basit bir matematiksel bir formül önermiş ve deneyden elde edilen sonuçları karşılaştırmıştır (Carvalho 1995).
Selver ve Varol, 2002 yılındaki çalışmalarında, polystren’nin bazı ısıl ve fiziksel özelliklerini belirlemişlerdir. Polystren’lerin yoğunluklarını tespit etikten sonra, polystren’nin kondüksiyonla ısı iletim katsayısını, ses yalıtım özelliğini ve yangın dayanımını bulunmuşlardır. Deneylerden sonra şu sonuçları elde etmişlerdir: Polystren malzemesinin ısı iletim katsayısı malzemenin yoğunluğuna bağlıdır. 20-22 kg/m3 yoğunluklu polystren en düşük ısı iletim katsayısına sahiptir. Panel duvar yapımında polystren kullanılması durumunda sıvalı halde yüksek sıcaklığa dayanabilmektedir. Bir saate kadar yangına dayanımı yeterli seviyededir. Polystren malzemenin ses yalıtım değeri, gürültü kaynağının ses frekansına bağlı olarak değişmektedir. 12 kg/m3
yoğunluklu polystren 2000-3500 Hz. frekans aralığında yaklaşık % 28 ses izolasyonu değerine sahiptir (Selver ve Varol, 2002).
Demirkale ve Aşcıgil, 2007, çalışmalarında; gürültünün insan üzerindeki etkileri hakkında bilgi vermişlerdir. Ayrıca Amerika Birleşik Devletleri, Avrupa Birliği ve Türkiye’nin gürültü politikalarıyla ilgili ayrı ayrı bilgiler sunarak bunlarla ilgili değerlendirme yapmışlardır. Bu çalışmanın sunucunda ise yönetmeliğin uygulanması ve özellikle imar planları hazırlanırken stratejik gürültü haritaların sonuçlarının göz önüne alınmasının son derece önemli olduğunu çünkü gürültü yalıtımının temelinin gürültü haritalarına dayandığını vurgulamışlardır (Demirkale ve Aşcıgil, 2007).
Ballagh 2004 yılındaki çalışmasında, duvar ve taban ses iletim kaybını yaklaşık olarak hesaplayan metotların doğruluğunu tespit etmiştir. Bu çalışmada önce tek homojen paneller; kütle, sertlik, sönümleme ve genel olarak kullanılan ebatları ile test edilmiştir. Daha sonra çift paneller; paneller arasındaki hava boşluğunun ek faktörleri, paneller arasındaki bağlantılar ve boşluğun akustik emmesi ile deneye tabi tutulmuştur. Sonuç olarak Ballagh, tuğla ve diğer hafif malzemelerden üretilen tipik binaların ses yalıtımlarını mühendislik açısından, 50 ile 5000 Hz arasındaki frekanslarda basit ve hazır ifadeler ile kabul edilebilir doğrulukla tahmin edilebilirliğini ortaya koymuştur (Ballagh, 2004).
Çiçek, 2002 yılındaki yüksek lisans tez çalışmasında; malzeme olarak pişmiş tuğla, bims, gazbeton ve perlit malzemelerini incelemiştir. Ayrıca bu malzemelerin inşaat sektöründe kullanımını ve mekanik karşılaştırılmasını yapmıştır. Bu çalışmanın karşılaştırma kısmında alçılı perlit malzemenin hem ağırlık olarak daha iyi olduğu hem de ses emme oranını yüksek olduğunu belirtmiştir. Aynı zamanda yazar bu malzemeler arasında herhangi birinin diğerine göre üstünlüğü konusuna değinmemiştir. Bunun sebebi ise adı geçen tüm malzemeler birer standart ile üretilmektedir ve kullanım amaçlarına göre farklı amaçlara hizmet etmektedirler (Çiçek, 2002).
Kamisiński, 2010, çalışmasında; tiyatro ve konser salonlarının akustiği üzerinde bir çalşma yapmıştır. Başlangıçta tiyatro ve konser salonlarının akustik durumunun salonun şekline bağlı olduğunu belirtmiştir. İyi bir akustiği sergilemek üzere salonların şeklinin genellikle dikdörtgen, at nalı ve vantilatör şeklinde olması tercih edilmektedir. Yazar bu çalışmasında yukarıda bahsedilen üç şeklin avantaj ve dezavantajlarını belirterek bu konuda bazı tavsiyelerde bulunmuştur. Sonuç olarak at nalı şeklindeki salonlar için de bir algoritma formülü geliştirmiştir (Kamisiński, 2010).
Özçetin 2011 yılındaki yüksek lisans tez çalışmasında, konservatuvar binalarının gürültü kontrolü açısından analizini incelemiş ve örnek bir çalışma yapmıştır. Bu çalışmada gürültü kavramını, gürültü kaynaklarını, gürültü düzeyi göstergelerini ve yapılarda gürültü kontrolünü irdelemiştir. Ardından, gürültü kontrolü ile ilgili ulusal ve uluslararası yönetmelikleri (Türkiye, İngiltere, Amerika ve Almanya) incelemiştir. Eğitim yapılarını ve eğitim yapıları içinde bulunan konservatuvar binalarının sınıfta konuşma seviyesini, arka plan gürültü düzeyini, mekanın boyutlarını, yapı bileşenlerinde sağlanması gereken ses yalıtım değerlerini, yankı süresini ve konuşmanın anlaşılabilirliği gibi performans kriterlerini oluşturmuştur. Son bölümde ise incelenen kavramlardan yola çıkarak Ankara Musiki Muallim Mektebi Mamak Belediyesi Konservatuvar binasının mevcut durum değerlendirmesini Insul simülasyon programı aracılığı ile gerçekleştirmiştir. Bu çalışmada, Ankara Musiki Muallim Mektebi Mamak Belediyesi Konservatuvar binasının, sınıf mekanlarını çevreleyen mevcut yapı bileşenlerinin, Insul 6.4 simülasyon yöntemi kullanılarak yapılan analiz sonucunda; sınıflar arasındaki iç duvar, tavan döşemesi gibi yapı bileşenlerinin, havada ve katılarda yayılan sese karşı yalıtım performansının, mevzuatlarda önerilen değerleri sağladığı tespit etmiştir. Insul 6.4 simülasyon programı kullanılarak zemin kat döşemesinin katılarda yayılan sese karşı mevzuatlara uygun olmadığı tespit edilmiştir. Zemin döşemesinin iyileştirilmesi için 2,6 mm vinil döşeme kaplaması altına 1,7 mm kurşun katkılı vinil ilave edilmesi halinde 62 R’w ve 46 L’n,w değerleriyle mevzuatlara
uygunluk sağlanması öngörülmüştür. Son olarak yapılan tez çalışması sonucunda; müzik işlevli eğitim yapılarının işitsel konfor koşullarının geleneksel dersliklerden farklı olması gerektiğini ve müzik işlevli eğitim yapıları için Türkiye’deki mevzuatların yetersizliğini ortaya koymuş ve bu eksikliğin en kısa sürede giderilmesi gerektiğini vurgulamıştır (Özçetin, 2011).
Özkan, 2001, çalışmasında; ses ve sesin bir boyutu olan gürültünün son zamanlarda çok önemli bir noktaya geldiğini ve ses yalıtımı amacıyla çeşitli malzemelerin ortaya çıktığını belirtmiştir. Ancak bu konu üzerine çalışılırken gereksiz harcamalara yol açan eksik bilgilerden dolayı istenilen sonuçların elde edilmemesi problemine odaklanmış ve eksik bilgilerin tamamlanması amacıyla bazı bilgiler sunmuştur. Bu bilgiler; ses ve gürültünün temel kavramlarını, ses ile ilgili çalışmaları ve ses geçiş kaybının sağlanmasına yönelik yapılan çalışmaları içermektedir (Özkan, 2001).
Şahin, 2003 yılındaki çalışmasında; bir iş yerinde gürültü seviyesinin çalışanlara zarar vermesi durumunda gürültü kaynağının kontrolünü, yayılan gürültünün önlenme yöntemlerini ve gürültü seviyesindeki azalma miktarını tespit ederek bu yöntemlerin etkinliklerini araştırmıştır. Yazar bu çalışmada, gürültüyü kaynakta kontrol altına alma, kaynak ile alıcı arasındaki alanda kontrol altına alma ve alıcıda kontrol altına alma yöntemlerini karşılaştırmıştır. Bir çekyat fabrikasında yapılan gürültü ölçümlerinden yola çıkarak fabrikanın değişik üretim birimleri için yukarıda ismi geçen yöntemlerden en uygununu önermiştir. Bu yöntemlere ek olarak bireysel koruyucuların (kulaklık gibi) da kullanılmasının uygun olacağını vurgulamıştır (Şahin, 2003).
Warnock ve Quirt, 1997, çalışmalarında; çok aileli konutlarda alçıpan duvarlar üzerinden, ses iletim kontrolünün nasıl sağlanacağını açıklamışlardır. Bilgiler, NRC’s (Institute for Research in Construction) tarafından yapılan ayrıntılı bir endüstri destekli araştırma sonuçlarından elde edilmiştir (Warnock ve diğerleri, 1997).
Lundin 2011 yılında gerçekleştirdiği çalışmasında, çift duvarlar için yeni bir istatistiksel enerji analiz formülasyonunu geliştirmiştir. Bu yeni formülasyonda çift duvarların tanımlaması için 3 adet öğe kullanılmaktadır. Bu 3 öğe: kütle-hava-kütle rezonanslarıdır. Bu da çift duvar rezonans etkisinin SEA tarafından tahmin edilebilir olması anlamına gelir. Formülasyon ile hesaplamalar yapmış ve doğruluk oranını göstermek için sonuçları deneysel ölçümler ile karşılaştırmıştır (Lundin, 2011:13).
Ekerbiçer ve Saltık, 2008, çalışmalarında; gürültünün insan sağlığı üzerinde farklı etkilerinin olduğunu iddia etmişlerdir. Yazarlara göre bu etkilerin en önemlisi, endüstriyel gürültüye bağlı işitme kaybıdır. Bu da uzun yıllar yüksek düzeyde gürültüye maruz kalan işçilerde mesleksel sağırlığa neden olup tedavisi mümkün olmamaktadır. Bu nedenle çalışanların gürültüden korunmaları çok önemlidir. Bu korunma, sesin kaynakta azaltılması şeklinde olabileceği gibi bireysel koruyucularla da (kulak tıkacı, kulaklık, başlık gibi) sağlanabilmektedir (Ekerbiçer ve diğerleri, 2008).
3. SES
3.1. Ses ile İlgili Temel Kavramlar
Ses elastik ortamlarda yayılan bir basınç dalgasıdır. Bir nesne titreştiğinde, elastik ortam içinde bir mekanik bozulma meydana getirir. Bu ortam genelde havadır ama su ve metal gibi diğer elastik ortamlarda olabilir. Ortam daha sonra bu bozulmayı salınan ve yayılan basınç dalgaları şeklinde taşımaktadır. Bu basınç dalgaları insan kulağı tarafından algılanır ve elektrik sinyallerine çevrilir. Bu elektrik sinyalleri insan beyini tarafından ses olarak algılanır (Bayraktar, 2006 ve http://www.universetoday.com/61166/what-is-sound/ ).
Ses, konuşmanın tamamen merkezinde yer almaktadır. Ses dalgası bir konuşmanın hem üretim mekanizmasının son ürününü oluşturur hem de dinleyici tarafından konuşmacının mesajını almak için kullanılan temel hammadde kaynağını oluşturur. Sesin konuşmayla iletişimde oynadığı merkezi rolden dolayı, nasıl üretildiği, nasıl değiştiği ve ne şekilde ölçüldüğü hakkında iyi bilgi edilmek gerekmektedir. Bu bölümün amacı, ses fiziği hakkında bazı temel kavramlar hakkında bilgi vermektir (http://homepages.wmich.edu/~hillenbr/206/ac.pdf ).
3.2. Ses ve Vibrasyon
Ses tanımlarken nesnel (fiziksel) ve öznel (fizyolojik) olarak iki şekilde elle alınabilir. Fiziksel olarak ses, yukarıda bahsedildiği gibi elastik ortam (katı, sıvı, gaz) içinde bir titreşim kaynağı tarafından meydana gelen basınç salınımları veya değişimleri sonucu ortam taneciklerinin yer değiştirmesidir. Fizyolojik bakımdan ise ses, bir titreşim kaynağı tarafından elastik ortam içinde meydana getirilen basınç değişimlerinin duyu organı tarafından algılanmasıdır (Fişne, 2008). Bu titreşim, akort çatalından, gitar telinden, trampetin başından, radyatörden kaçan buhardan, hoparlörün diyaframından, vokal kordlarından veya bir dinleyici için duyulabilir bir frekans aralığında titreşen hemen hemen her şeyi (insanlar için saniyede yaklaşık 20 ile 20.000 devir) içermektedir. Kısaca şunu belirtebiliriz ki bir ses dalgasının üretimi için gerekli olan iki temel koşul, titreşim ve esnek bir ortamdır. Esneklik açısından bilinen en basit ortam da havadır (http://homepages.wmich.edu/~hillenbr/206/ac.pdf).
Sesin hareketi enerji dalgaları şeklindedir. Bir nesne titreştiği zaman elastik ortamda bir basınç bozulması meydana gelmektedir. Bu bozulma aslında titreşen taneciğin titreşim enerjisini hemen yanında bulunan diğer taneciğe iletmesidir. Böylece kaynaktan gelen enerji, tanecikten taneciğe iletilmesi şeklinde dalga doğrultusunda, bitene kadar ilerlemektedir. Şekil 3.1’de bir ses dalgasının elastik bir ortam içinde ilerlemesi şematik olarak gösterilmiştir (Fişne, 2008).
Şekil 3.1. Bir ses dalgasının oluşumu
Ses dalgaları yayılırken küresel bir şekline sahip olur. Katı, sıvı ve gaz olmak üzere tüm elastik ve maddesel ortamlarda yayılabilen sesin yayılma hızı, ortamın özgül ağırlığına ve esnekliğine bağlıdır. Ortamdaki moleküller birbirine ne kadar yakın ise ses o kadar hızlı hareket etmektedir. Elastik ortamlar arasında katı ortamın molekülleri birbirne çok yakın olduğundan dolayı sesin en hızlı hareketi katı ortamlarda olmaktadır. Sesin havadaki yayılma hızı yaklaşık 330 ile 350 m/sn arasındadır. Hava sıcaklığı ile değişen sesin yayılma hızı, düşük sıcaklıklarda azalırken yüksek sıcaklıklarda çoğalır. Mimari akustikte çoğunlukla, sesin 20 °C’deki yayılma hızı 344 m/sn olarak kullanılır (Sarp, 2000).
3.3. Ses ile İlgili Büyüklükler ve Tanımlar
Sesi iyi tanımlayabilmek için ses ile ilgili üç temel kavramın iyi bilinmesi gerekmektedir. Bunlar; sesin inceliği-kalınlığı, azlığı-çokluğu ve tınısıdır. Sesin bu üç temel özelliği birbirinden bağımsız olarak değişebilmektedir (Sarp, 2000).
3.3.1. Sesin inceliği ve kalınlığı
Sesin inceliği ve kalınlığı, sesin kaynaktan çıkan titreşim hızına bağlı olan bir özelliktir. Hızlı titreşim yapan kaynaklar ince (tiz) sesleri, yavaş titreşim yapan kaynaklar ise kalın (bas) sesler meydana getirmektedirler. Sesin incelik-kalınlık ile ilgili diğer kavramları ise aşağıda sıralanmıştır (Sarp, 2000).
3.3.1.1. Frekans
Frekans, elastik bir ortamdan ses dalgası geçtiğinde ortam parçacıklarının ne sıklıkta titreştiğini göstermektedir. Ses frekansı bize birim zamanda bir titreşim kaynağı tarafından elastik ortamda meydana getirilen titreşimlerin sayısını vermektedir. Titreşim sayısı artıkça veya azaldıkça frekans da artar veya azalır. Frekans birimi Hertz olup Hz simgesi ile gösterilmektedir. İnsan kulağının ses olarak algılayabileceği frekans aralığı ise 16 Hz ile 20000 Hz arasıdır. Birim zamanda titreşim sayısı arttıkça, frekans artmaktadır ve ses gittikçe incelemektedir. Buradan çıkaracağımız sonuç ise, frekansı 16 Hz olan ses, insan kulağı tarafından algılanabilen en kalın ve 20000 Hz frekansa sahip olan ses ise insan kulağı tarafından algılanabilen en ince sesi temsil etmektedir. Frekansı 16 Hz'in altında olan ses dalgalarına infrases (ses altı), 20000 Hz'in üstünde olan ses dalgalarına ise ultra ses (ses üstü) denilmektedir. Deniz dalgaları, don, deprem, rüzgar sesleri infrases, kıvılcım sesi ise ultra ses titreşimlere örnek olarak verilebilir (Sarp, 2000). Şekil 3.2’de çeşitli ses kaynaklarının frekans aralığı verilmiştir (Fişne, 2008) Ayrıca denklem 3.1’de ise frekans denklemi verilmiştir.
Şekil 3.2. Çeşitli ses kaynaklarının frekans aralığı
f = 1/t
f = Frekans (Hz) (3.1)
t = Zaman (saniye)
Frekansın bir öncekine göre iki katına çıktığı ya da sonrakine göre yarıya indiği aralıkların her birine oktav bant denir. Çizelge 3.1’de görüldüğü gibi 16 Hz ile 16000 Hz arasında 10 oktav bant vardır. Mimari akustikte genellikle 125 Hz’den başlayıp 4000 Hz’de biten toplam 6 oktav bant kullanılır. Daha ayrıntılı ölçme ve değerlendirmelerde her oktav aralığının üçe bölünmesiyle elde edilen 1/3 oktav bant aralıklarından yararlanılır (Sarp, 2000).
Çizelge 3.1. Oktav orta frekans - f (Hz)
16- 32 - 64 - 125 - 250 - 500 - 1000 - 2000 - 4000 - 8000 – 16000
3.3.1.2. Ses hızı
Ses hızı, bir titreşim kaynağı tarafından oluşturulan alçak ve yüksek basınç bölgelerinin kaynaktan uzaklaşması olarak tanımlanır. Ses hızı ile frekans ve dalga boyu arasındaki ilişki aşağıdaki denklem 3.2’de verilmiştir. Burada; c, ses hızını, f, frekansı, λ, dalga boyunu ifade etmektedir (Fişne, 2008).
c = f .λ (3.2)
3.3.1.3. Devir süresi
Devir süresi, periyot diye de ifade edilmektedir. Frekansın tersi olan devir süresi bir titreşimin süresidir. Devir süresinin formülü denklem 3.3’te verilmiştir. Burada T, saniye cinsinden devir süresini, f ise frekansı ifade etmektedir (Sarp, 2000).
T = 1 / f (3.3)
3.3.1.4. Dalga boyu
Dalga boyu, iki sıkışma veya iki gevşeme bölgesi arasındaki uzaklığa denir. Diğer bir ifade ile dalga boyu, yayılma sırasında titreşim hareketinin bir devir süresi içinde gittiği uzaklıktır. λ simgesi ile gösterilir ve birimi de metredir. Frekans ile dalga boyu ters orantılıdır. Bu ilişki denklem 3.4’deki verilmiştir. Burada; c, m/sn cinsinden yayılma hızını, f ise Hz cinsinden frekansı ifade etmektedir (Sarp, 2000).
λ = c/f (3.4)
Ses titreşimlerinin dalga boyları yaklaşık 0,02 ile 20 metre arasında değişir. Kalın seslerin dalga boyları uzun, ince seslerin dalga boyları kısadır.
3.3.2. Sesin azlığı ve çokluğu
Sesin azlığı ve çokluğu sesin oluşmasına yol açan enerjinin büyüklüğüne bağlıdır. Bu tanımla ile ilgili bazı büyüklükler; genlik, akustik basınç, ses gücü, ses yeğinliği ve ses düzeyidir. Bunlarla ilgili bazı bilgiler aşağıda verilmiştir.
3.3.2.1. Genlik
Genlik, ses dalgalarının dikey büyüklüğünü sayısal olarak ifade etmektedir. Ayrıca titreşen bir taneciğin titreşim hareketi ile gidip geldiği uzaklık da genlik olarak
tanımlanır. Şekil 3.3’te ses ile ilgili genel kavramlar şematik olarak gösterilmiştir (Fişne, 2008).
Şekil 3.3. Bir ses dalgasının elastik ortamdaki tam turu
3.3.2.2. Akustik basınç
Akustik basınç, ses basıncı olarak da ifade edilir. Ses titreşimlerinin atmosfer basıncında meydana getirdiği değişimlere akustik basınç denir. Simgesi P, birimi ise Pascal (Pa)’dır. Akustik basınç, statik atmosfer basıncı ile karşılaştırıldığında işitilebilir ses basıncı çok küçüktür ve 20 μPa ile 100 Pa arasındadır. Genç ve sağlıklı bir insan kulağı 20 μPa civarındaki ses basıncını algılayabilir ve bu değere duyma eşiği denir. İşitilebilir ses basınç aralığı şekil 3.4’te verilmiştir. 100 Pascal’lık ses basıncı ise acı duyma eşiğini ifade eder (Fişne, 2008).
Şekil 3.4. İşitilebilir ses basınç aralığı
3.3.2.3. Ses gücü
Bir ses kaynağının birim zamanda oluşturduğu ses enerjisi miktarına o kaynağın ses gücü denir. Ses gücü birimi Watt’dır. Ses gücü, bir ses kaynağının ne kadar akustik enerji üreteceğinin temel ölçüsüdür. Ses basıncı ise ses gücünün bir etkisidir. Bir noktadaki ses basıncı sadece kaynağın ses gücüne bağlı değil, aynı zamanda kaynak ile ölçüm noktası arasındaki uzaklığa, ölçüm yapılan yerde ses yutucu veya yansıtıcı malzemelerin varlığı gibi çevresel faktörlere de bağlıdır. Ses şiddeti ve ses basıncı uygun ölçüm cihazları ile doğrudan ölçülebilmekte, ses gücü ise bu ölçülen değerlerden hareketle hesaplanmaktadır.
3.3.2.4. Ses şiddeti
Ses şiddeti, ses alanı içinde bir noktada, belirli bir doğrultudaki birim alandan geçen ortalama ses enerjisi miktarına denir. Ses şiddetinin birimi watt/m²’dir. Ses şiddeti bir ses kaynağı tarafından havaya yayılan toplam ses enerjisini göstermesi ve bir noktadaki ses basıncı ile ilişkili olması bakımından önemlidir. Ses şiddeti vektörel bir büyüklüktür ve uzaklığın karesi ile ters orantılı olarak azalır. Serbest alanda bir noktadaki ses
şiddetiyle ilgili bilgi şekil 3.5’te verilmiştir. Ayrıca ses şiddeti ile ilgili formülasyon denklem 3.5’te verilmiştir. Burada; I, ses şiddetini (watt/m2), W kaynağın ses gücünü (watt), P ses basıncını (Pa), ρ ortamın yoğunluğu (kg/m3), c sesin yayılma hızını (m/s), r kaynağa olan uzaklığı (m) ifade etmektedir (Fişne, 2008).
I = W / 4πr2 = P2 / ρ.c (3.5)
Şekil 3.5. Serbest alanda bir noktadaki ses şiddeti
3.3.2.5. Ses düzeyi
Ses düzeyi ifade edilirken akustik basınç, ses gücü ve ses şiddeti kavramlarından yararlanılır. Fakat uygulamalarda ölçme yapılırken ses düzeyi kavramı kullanılır. Düzey, verilen bir büyüklüğün aynı cinsten bir referans büyüklüğe oranının logaritmasının on katıdır. Güçle orantılı iki büyüklüğün oranını tanımlayan düzeyin birimi desibel’dir. Ses gücü, ses şiddeti ve akustik basınç, düzey cinsinden sırasıyla, ses gücü düzeyi, ses şiddet düzeyi ve ses basınç düzeyi olarak ifade edilir (Sarp, 2000).
3.3.3. Sesin tınısı
Duyulan sesin karakteristik özelliklerinden yola çıkarak bu sesin ne sesi olduğunu, neye ya da kime ait olduğunu anlamaya yarayan ses bileşenine sesin tınısı
denir. İnsanlar, yeryüzündeki tüm sesleri birbirinden ayırt edebilme yeteneğine sahiptir. Bir kemanın sesi viyoladan, bir piyanonun sesi gitardan, bir insanın sesi başka bir insanın sesinden ayırt edilebilir. Bununla beraber, biraz deneyimle kalitesi farklı iki keman ya da müzik aleti arasındaki ses farkı algılanabilir. Ses kaynaklarının çıkardıkları sesler genellikle tek frekanslı değildir. Örnek olarak piyanonun bir tuşuna basıldığında işitilen ses, bir temel ses ve uyumlularından oluşan karmaşık bir sestir. Uyumlular, doğal olarak temel sesle birlikte çıkan ve onunla aralarında belli uyum kuralları bulunan sesler topluluğudur. Temel ses ya da birinci uyumlu, karmaşık sesin uyumlularından en kalın olanıdır. Karmaşık sesler temel sesin frekansında algılanır. Karmaşık bir sesin uyumlularının frekansları, temel sesin frekanslarının tam sayılarla çarpılmasıyla elde edilir. Ses Tınısını belirleyen etkenler, bir temel sese eşlik eden uyumluların sayısı ve şiddetlerinin oranıdır. Temel sese çoğunlukla 7-8 doğal uyumlusu eşlik eder. Ses kalitesini temel sese eşlik eden uyumlu sayısı etkiler ve uyumlu sayısı arttıkça ses zenginleşir. Buna örnek olarak piyanodaki 4 uyumlu eşlik ve kemandaki 6 uyumlu eşlik verilebilir (Sarp, 2000).
